CN113118035A - 一种电芯分选装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电芯分选装置，包括电芯整形测试机构，用于电芯的整形及测试；电芯上料机构，用于将电芯从料盘取出并上料至所述电芯整形测试机构；电芯下料机构，用于将电芯从所述电芯整形测试机构取出；以及电芯分选机构，包括电芯分选机械手以及若干分选储料区，所述电芯分选机械手用于将通过电芯下料机构下料的电芯放置在对应的分选储料区；其中，电芯分选机构还包括第二料盘移送组件，所述电芯上料机构与电芯分选机构相邻设置，所述电芯上料机构在电芯上料后，将空料盘移送至料盘下料端，所述第二料盘移送组件将空料盘从料盘下料端移送至对应的分选储料区。本发明的电芯分选装置布局合理、占用空间小，且能够实现料盘的自动输送。

Description

一种电芯分选装置

技术领域

本发明涉及电池制造技术领域，具体而言，涉及一种电芯分选装置。

背景技术

锂电池是一种新型的储能设备，现有的锂电池在制造的过程中，需要根据电芯容量、电芯电压或电芯内阻对电芯进行分选，以保证锂电池的一致性，使得锂电池在组合后各个单体之间的差距不大，从而延长锂电池组的使用寿命。

分选的过程通常包括上料、检测、下料、以及分选四个步骤，现有的分选设备的上料机构和分选机构通常相互独立，一方面布局不紧凑，导致设备占用空间大；另一方面，上料后的空料盘需要通过人工搬运到分选机构，增加了人力成本，同时降低了设备的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电芯分选装置，其布局合理、占用空间小，且能够实现料盘的自动输送。

为了实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种电芯分选装置，包括

电芯整形测试机构，用于电芯的整形及测试；

电芯上料机构，用于将电芯从料盘取出并上料至所述电芯整形测试机构；

电芯下料机构，用于将电芯从所述电芯整形测试机构取出；以及

电芯分选机构，包括电芯分选机械手以及若干分选储料区，所述电芯分选机械手用于将通过电芯下料机构下料的电芯放置在对应的分选储料区；

其中，电芯分选机构还包括第二料盘移送组件，所述电芯上料机构与电芯分选机构相邻设置，所述电芯上料机构在电芯上料后，将空料盘移送至料盘下料端，所述第二料盘移送组件将空料盘从料盘下料端移送至对应的分选储料区。

进一步的，所述电芯上料机构包括自下而上依次设置的料盘上料层、电芯取料层、以及料盘下料层，所述料盘上料层的一端设有料盘提升组件，用于提升满料料盘；所述电芯取料层的一侧设有取料组件，用于从满料料盘取出电芯；所述料盘下料层设有第一料盘移送组件，用于将空料盘移送至料盘下料端。

进一步的，所述料盘提升组件包括承载座和提升驱动件，提升驱动件与承载座连接，提升驱动件可驱动承载座竖直往复移动。

进一步的，所述分选储料区包括：

料盘升降组件，用于将装满电芯的料盘向下移动至合适位置；

出料组件，位于所述料盘升降组件的下端，用于将满料料盘移出下料。

进一步的，所述电芯整形测试机构包括转盘，所述转盘上设有若干用于固定电芯的夹具，所述转盘的外周依次设有扫码组件、极耳整平组件、OCV检测组件、电芯IV测试组件、以及电芯端部整形组件。

进一步的，所述极耳整平组件包括极耳承载组件、第一压紧组件、以及辊压组件，所述极耳承载组件用于承载极耳；所述第一压紧组件用于压紧并固定电芯；所述辊压组件配置为可水平移动，用于辊压极耳以使其平整。

进一步的，所述OCV检测组件包括位置调整组件和第一检测组件，所述位置调整组件用于驱动第一检测组件移动，所述第一检测组件用于压紧极耳以进行检测。

进一步的，所述电芯IV测试组件包括第二压紧组件和第二检测组件，所述第二压紧组件用于压紧电芯；所述第二检测组件配置为可竖直移动，所述第二检测组件用于检测电芯，其包括检测块和刺针，所述刺针可移动地设于检测块的两侧。

进一步的，所述电芯端部整形组件包括驱动组件和至少一组整形组件，所述整形组件包括相对设置的整形块，所述整形块可在驱动组件的驱动下相互靠近或远离。

进一步的，所述整形块包括固定块和移动块，所述固定块固定设置，所述移动块可相对于固定块移动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、结构布局合理、占用空间小，电芯整形测试机构采用转盘结构，扫码组件、极耳整平组件、OCV检测组件、电芯IV测试组件、以及电芯端部整形组件依次设置在转盘的周边，结构紧凑，有效减小占用面积。此外，电芯上料机构采用三层结构，实现了满料料盘的上料、电芯取料、以及空料盘的输送，大大减小了拉带的长度，布局更合理。

2、电芯上料机构与电芯分选机构相邻设置，电芯上料机构通过第一料盘移送组件将空料盘移送至料盘下料端，电芯分选机构再通过第二料盘移送组件将空料盘从料盘下料端移送至对应的分选储料区，从而实现了料盘的自动移送，无需人工移送料盘，有效减少人工成本，使设备的工序更合理，效率更高。

附图说明

图1为本发明的电芯分选装置的整体结构示意图。

图2为本发明的电芯分选装置的电芯上料机构的结构示意图。

图3为本发明的电芯分选装置的料盘提升组件的结构示意图。

图4为本发明的电芯分选装置的电芯分选机构的结构示意图。

图5为本发明的电芯分选装置的转盘的结构示意图。

图6为本发明的电芯分选装置的极耳整平组件的结构示意图。

图7为本发明的电芯分选装置的OCV检测组件的结构示意图。

图8为本发明的电芯分选装置的电芯IV测试组件的结构示意图。

图9为图8中第二检测组件的局部放大示意图。

图10为本发明的电芯分选装置的电芯端部整形组件的结构示意图。

图11为图10中整形块的局部放大示意图。

图12为本发明的电芯分选装置的电芯下料机构的结构示意图。

附图标记说明：

电芯整形测试机构1、转盘11、夹具111、扫码组件12、极耳整平组件13、极耳承载组件131、支撑块1311、第一压紧组件132、压板1321、辊压组件133、压辊1331、OCV检测组件14、位置调整组件141、第一驱动件1411、第二驱动件1412、第三驱动件1413、第一检测组件142、检测头1421、电芯IV测试组件15、第二压紧组件151、第二检测组件152、检测块1521、刺针1522、机架153、电芯端部整形组件16、驱动组件161、整形组件162、整形块1621、固定块1622、移动块1623、连接件1624；

电芯上料机构2、料盘上料层21、电芯取料层22、料盘下料层23、料盘提升组件24、承载座241、提升驱动件242、取料组件25、第一料盘移送组件26、第一移送轨道261、第一执行端262、中转工位27、缓存工位28；

电芯下料机构3、下料机械手31、中转组件32、滑动板321、中转驱动件322；

电芯分选机构4、第二料盘移送组件41、第二移送轨道411、第二执行端412、电芯分选机械手42、分选储料区43、料盘升降组件431、出料组件432。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。

如图1所示，一较佳实施例中，本发明的电芯分选装置主要包括电芯整形测试机构1、电芯上料机构2、电芯下料机构3、以及电芯分选机构4。电芯整形测试机构1用于对电芯整形和测试，以确定电芯的等级。电芯上料机构2用于将电芯从料盘取出并上料至电芯整形测试机构1。电芯下料机构3用于将完成整形和测试的电芯从电芯整形测试机构1取出。电芯分选机构4包括电芯分选机械手42以及若干分选储料区43，电芯分选机械手42用于将通过电芯下料机构3下料的电芯放置在对应的分选储料区43。其中，电芯上料机构2与电芯分选机构4相邻设置，电芯上料机构2在电芯上料后，将空料盘移送至料盘下料端，电芯分选机构4通过第二料盘移送组件41将空料盘从料盘下料端移送至对应的分选储料区43。

请参考图2和图3，电芯上料机构2包括自下而上依次设置的料盘上料层21、电芯取料层22、以及料盘下料层23。其中，料盘上料层21设有移送带，用于移送装载有电芯的满料料盘，料盘上料层21的端部设有料盘提升组件24，用于将满料料盘从料盘上料层21提升至电芯取料层22。

具体的，料盘提升组件24包括承载座241和提升驱动件242，提升驱动件242与承载座241连接，提升驱动件242可驱动承载座241沿导轨竖直往复移动，当满料料盘从料盘上料层21移送至承载座241，提升驱动件242驱动料盘随承载座241竖直上升，本实施例中，承载座241设有用于将料盘移出的移送带，当料盘提升到位，移送带可将位于承载座241上的料盘移出至电芯取料层22。

电芯取料层22设有移送带，其移送方向与料盘上料层21的移送方向相反，电芯取料层22的一侧设有取料组件25，用于从满料料盘取出电芯。本实施例中，取料组件25采用机械手，取料组件25的一侧设有用于放置不良品的缓存工位28。电芯取料层22将满料料盘移送至取料位，取料组件25从料盘内取出电芯并将电芯放置在电芯整形测试机构1上。

料盘下料层23设有第一料盘移送组件26，第一料盘移送组件26用于将空料盘移送至料盘下料端。其中，第一料盘移送组件26包括第一移送轨道261和第一执行端262，第一执行端262与第一移送轨道261滑动连接，第一执行端262配置为可竖直升降，当电芯从料盘取出后，第一执行端262滑动至空料盘上方，下降夹取或吸附空料盘，然后将空料盘从电芯取料层22提升至料盘下料层23，再滑动至料盘下料端，最后将空料盘放置在料盘下料端的中转工位27上。

电芯上料机构2采用三层结构，实现了满料料盘的上料、电芯取料、以及空料盘的输送，大大减小了拉带的长度，使得布局更合理。

请参考图4，电芯分选机构4包括第二料盘移送组件41和电芯分选机械手42，第二料盘移送组件41用于将空料盘从料盘下料端移送至对应的分选储料区43，电芯分选机械手42用于将电芯从下料机构移送至对应的分选储料区43的料盘内。

具体的，第二料盘移送组件41包括第二移送轨道411和第二执行端412，第二执行端412与第二移送轨道411滑动连接，第二执行端412配置为可竖直升降，第二执行端412可滑动至料盘下料端的中转工位27上方，下降夹取或吸附空料盘，然后将空料盘从中转工位27取出并放置在分选储料区43，供电芯分选机械手42将电芯放置在料盘内。

第一料盘移送组件26和第二料盘移送组件41配合实现了料盘的自动移送，无需人工移送料盘，有效减少人工成本，使设备的工序更合理，效率更高。

电芯分选机械手42采用三轴机械手，其执行端配置为可夹取电芯，应当理解的是，三轴机械手采用常规技术即可，本实施例在此不作赘述。需要说明的是，为了提高电芯分选的效率，电芯分选机械手42可配置为大于一个。

本实施例中，每个分选储料区43均设有料盘升降组件431和出料组件432。料盘升降组件431用于将装满电芯的料盘向下移动至合适位置，具体实施时，料盘升降组件431可采用与料盘提升组件24相同的结构，一些实施例中，料盘升降组件431亦可采用常规的升降结构，在此不作赘述。出料组件432位于料盘升降组件431的下端，其设有移送带，用于将满料料盘移出下料。当料盘装满分级后的电芯时，料盘升降组件431驱动料盘下降至与出料组件432齐平，并将料盘转移至出料组件432，出料组件432再将料盘水平移出至未图示的传送带上，从而实现分级后电芯的自动下料。

请参考图5至图10，电芯整形测试机构1包括转盘11，转盘11上设有若干用于固定电芯的夹具111，转盘11的外周依次设有扫码组件12、极耳整平组件13、OCV检测组件14、电芯IV测试组件15、以及电芯端部整形组件16。本实施例的电芯整形测试机构1采用转盘11结构，扫码组件12、极耳整平组件13、OCV检测组件14、电芯IV测试组件15、以及电芯端部整形组件16依次设置在转盘11的周边，结构紧凑，有效减小占用面积。

具体的，请参考图6，极耳整平组件13包括极耳承载组件131、第一压紧组件132、以及辊压组件133。极耳承载组件131用于承载极耳，其包括支撑块1311，支撑块1311配置为可竖直升降，当转盘11上的电芯转动至极耳整平组件13，支撑块1311竖直上升至与极耳接触，从而支撑极耳。第一压紧组件132用于压紧并固定电芯，第一压紧组件132包括压板1321，压板1321与气缸连接，压板1321可在气缸的驱动下竖直向下移动，压紧电芯表面，从而固定电芯。辊压组件133配置为可水平移动，用于辊压极耳以使其平整，具体的，辊压组件133朝向转盘11的一端设有压辊1331，压辊1331与气缸连接，可在气缸的驱动下水平移动，从而辊压极耳，使极耳平整。

请参考图7，OCV检测组件14包括位置调整组件141和第一检测组件142。位置调整组件141用于驱动第一检测组件142移动，以调整第一检测组件142的位置，保证检测的准确性。具体实施时，位置调整组件141可采用三轴驱动，包括第一驱动件1411、第二驱动件1412、以及第三驱动件1413，第一驱动件1411、第二驱动件1412、以及第三驱动件1413分别驱动第一检测组件142沿x轴、y轴、以及z轴方向移动。第一检测组件142用于压紧极耳以进行检测，其端部设有检测头1421，检测头1421可在位置调整组件141的驱动下向下移动，从而压紧极耳进行OCV检测。

请参考图8和图9，电芯IV测试组件15包括第二压紧组件151和第二检测组件152，第二压紧组件151配置为可竖直移动，用于压紧电芯，以保证检测时电芯不会移动偏位，具体实施时，可通过气缸驱动压板1321压紧电芯的表面。第二检测组件152配置为可竖直移动，具体的，第二检测组件152设于机架153上，机架153与竖直设置的导轨滑动连接，通过电机可驱动机架153沿导轨竖直移动，从而带动第二检测组件152竖直移动。第二检测组件152用于检测电芯，其包括检测块1521和刺针1522，刺针1522对称设于检测块1521的两侧，本实施例中，刺针1522与水平设置的导轨滑动连接，可通过未图示的电机驱动刺针1522水平移动，从而调整刺针1522的位置，保证测试的准确性。

请参考图10和图11，电芯端部整形组件16包括驱动组件161和至少一组整形组件162，驱动组件161用于驱动整形组件162移动，其具体包括丝杆和驱动电机，驱动电机的输出端与丝杆连接；整形组件162包括整形块1621和连接件1624，整形块1621相对设置，连接件1624的两端分别与整形块1621和驱动组件161连接，本实施例中，连接件1624的一端与丝杆连接，驱动电机驱动丝杆转动，从而带动连接件1624沿丝杆移送，进而带动两个整形块1621相互靠近或远离。

本实施例中，整形块1621包括固定块1622和移动块1623，固定块1622与连接块固定连接，移动块1623活动设置，移动块1623可相对于固定块1622移动。当整形快相互靠近时，固定块1622可与电芯的侧面相抵，从而夹紧并固定电芯，此时移动块1623可相对于固定块1622继续移动，移动块1623的表面以紧贴电芯端面的方式滑过电芯的端面，从而实现电芯端面的整平。

请参考图12，电芯下料机构3包括下料机械手31和中转组件32，中转组件32包括滑动板321和中转驱动件322，中转驱动件322可驱动滑动板321沿水平方向滑动。下料时，中转驱动件322驱动滑动板321滑动至靠近下料机械手31的一端，下料机械手31从转盘11中夹取完成检测及整形的电芯并将电芯放置在滑动板321上，然后滑动板321滑动至靠近电芯分选机构4的一端，电芯分选机构4再将电芯放至对应的分选储料区43。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语诸如 “上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。

Claims (10)

1.一种电芯分选装置，其特征在于，包括

电芯整形测试机构（1），用于电芯的整形及测试；

电芯上料机构（2），用于将电芯从料盘取出并上料至所述电芯整形测试机构（1）；

电芯下料机构（3），用于将电芯从所述电芯整形测试机构（1）取出；以及

电芯分选机构（4），包括电芯分选机械手（42）以及若干分选储料区（43），所述电芯分选机械手（42）用于将通过电芯下料机构（3）下料的电芯放置在对应的分选储料区（43）；

其中，电芯分选机构（4）还包括第二料盘移送组件（41），所述电芯上料机构（2）与电芯分选机构（4）相邻设置，所述电芯上料机构（2）在电芯上料后，将空料盘移送至料盘下料端，所述第二料盘移送组件（41）将空料盘从料盘下料端移送至对应的分选储料区（43）。

2.根据权利要求1所述的电芯分选装置，其特征在于，所述电芯上料机构（2）包括自下而上依次设置的料盘上料层（21）、电芯取料层（22）、以及料盘下料层（23），所述料盘上料层（21）的一端设有料盘提升组件（24），用于提升满料料盘；所述电芯取料层（22）的一侧设有取料组件（25），用于从满料料盘取出电芯；所述料盘下料层（23）设有第一料盘移送组件（26），用于将空料盘移送至料盘下料端。

3.根据权利要求2所述的电芯分选装置，其特征在于，所述料盘提升组件（24）包括承载座（241）和提升驱动件（242），提升驱动件（242）与承载座（241）连接，提升驱动件（242）可驱动承载座（241）竖直往复移动。

4.根据权利要求1所述的电芯分选装置，其特征在于，所述分选储料区（43）包括：

料盘升降组件（431），用于将装满电芯的料盘向下移动至合适位置；

出料组件（432），位于所述料盘升降组件（431）的下端，用于将满料料盘移出下料。

5.根据权利要求1所述的电芯分选装置，其特征在于，所述电芯整形测试机构（1）包括转盘（11），所述转盘（11）上设有若干用于固定电芯的夹具（111），所述转盘（11）的外周依次设有扫码组件（12）、极耳整平组件（13）、OCV检测组件（14）、电芯IV测试组件（15）、以及电芯端部整形组件（16）。

6.根据权利要求5所述的电芯分选装置，其特征在于，所述极耳整平组件（13）包括极耳承载组件（131）、第一压紧组件（132）、以及辊压组件（133），所述极耳承载组件（131）用于承载极耳；所述第一压紧组件（132）用于压紧并固定电芯；所述辊压组件（133）配置为可水平移动，用于辊压极耳以使其平整。

7.根据权利要求5所述的电芯分选装置，其特征在于，所述OCV检测组件（14）包括位置调整组件（141）和第一检测组件（142），所述位置调整组件（141）用于驱动第一检测组件（142）移动，所述第一检测组件（142）用于压紧极耳以进行检测。

8.根据权利要求5所述的电芯分选装置，其特征在于，所述电芯IV测试组件（15）包括第二压紧组件（151）和第二检测组件（152），所述第二压紧组件（151）用于压紧电芯；所述第二检测组件（152）配置为可竖直移动，所述第二检测组件（152）用于检测电芯，其包括检测块（1521）和刺针（1522），所述刺针（1522）可移动地设于检测块（1521）的两侧。

9.根据权利要求5所述的电芯分选装置，其特征在于，所述电芯端部整形组件（16）包括驱动组件（161）和至少一组整形组件（162），所述整形组件（162）包括相对设置的整形块（1621），所述整形块（1621）可在驱动组件（161）的驱动下相互靠近或远离。

10.根据权利要求9所述的电芯分选装置，其特征在于，所述整形块（1621）包括固定块（1622）和移动块（1623），所述固定块（1622）固定设置，所述移动块（1623）可相对于固定块（1622）移动。

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